功、功率和机械效率的计算

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1、功、功率和机械效率的计算(g=10N/kg)1.某泵房每天需将1000m³的水送到18m高的蓄水池里,若由一台离心式水泵来完成,水泵每天工作5小时。这台水泵的功率至少是多少千瓦?2.在某工地上,工人师傅用滑轮组起吊重为600N的重物,他用200N的力拉绳,使物体上升3m,滑轮组工作时的效率为75%。求:(1)有用功、总功;(2)此滑轮组至少由几定几动组成?3.如图,物体的重量为24000N,物体在匀速运动时受到的阻力是物重的1/10,且滑轮组的机械效率是80%,拉力的功率为150W,要把物体匀速拉动1m。求:(1)F的大小;(2)物体移动的速度;(3)需要多长时间?4.工人用

2、类似图中的滑轮组提起重为2000N的物体。求:(1)若不计摩擦和动滑轮重,工人提起这个重物至少需要用多大的力?(2)若工人匀速提起这个物体时所用的拉力是800N,滑轮组的机械效率是多大?(3)若工人用800N的拉力在1分钟内将这个物体提高了3m,他做功的功率是多少?5.如图,用滑轮组拉着重为600N的物体A沿水平方向匀速移动,在40s内使物体移动了8m,拉力F做的功为1280J。求:(1)拉力F的大小及拉力的功率;(2)若动滑轮重12N(不计摩擦及绳重)滑轮组的机械效率为多少?36.天津在支援四川德阳地区抗震救灾活动中,一辆满载物资的总重为G的运输车,将物资沿ABCD路线运至

3、D处,AB段海拔高度为h1米,CD段海拔高度为h2米,如图6甲所示。在整个运输过程中,汽车以恒定速度v运动,汽车t=0时经过A处,tl时经过B处,t2时经过C处,在此过程中汽车牵引力功率P随时间,变化的图象可简化为图6乙所示(P1、P2、tl和t2也为已知量)。求:(1)请分析说明汽车在AB段和BC段运动时牵引力的大小关系;(2)请用已知量求汽车沿斜坡BC段运动时所受总阻力的表达式(总阻力包括摩擦力和空气阻力)?7.小明做“测滑轮组机械效率”实验时,用下图所示的滑轮,组装成滑轮组,用此滑轮组将重为3.6N的物体匀速提起时,拉力的功率为0.36W,滑轮组的机械效率为75%。(忽

4、略摩擦及绳重)求:(1)绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重;(2)若用此滑轮组提起小于3.6N的重物时,其机械效率将如何改变?说明理由。8.如图8a所示,是2008北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌,靠自己双手的力量,攀爬到火炬台底部并最终点燃圣火的照片,该点火仪式充分体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神。已知他和轮椅总质量为80kg,攀爬高度39m,历时约3min20s。求:(1)如果不计机械装置的额外功,求他的平均功率多大?图8bABCDFFFF(2)小明同学看到火炬手攀爬很费劲,想到物理课上学过利用滑轮组可以省力。小明同学如果站在地面上,用如图8b所示的哪个滑轮组

5、拉起火炬手侯斌最合适,理由是什么?如果该滑轮组机械效率为80%,求小明同学的拉力至少要多大?(g取10N/kg)图8a9.上海自主研发了一种氢燃料汽车,它使用氢气代替汽油。在一次测试中,汽车在水平路面受到2400N的水平牵引力,5min内匀速直线行驶了9000m。求:(1)汽车受到水平方向的阻力是多少?(2)汽车牵引力所做的功和功率是多少?图10FG10.如图10所示,拉力F=80N,物体重G=120N,若绳子自由端匀速拉动的距离3s=4m,物体被提高的距离h=2m,然后在水平方向匀速平移5m,求:(1)拉力所做的有用功、重力在水平方向做的功;(2)拉力所做的总功W总;(3)

6、该滑轮组的机械效率η?1111.如图11所示,重物A是体积为10dm3,密度为7.9×103kg/m3的实心金属块,将它完全浸没在水中,始终未提出水面。若不计摩擦和动滑轮重,要保持平衡,(g=10N/kg)求:(1)作用于绳端的拉力F是多少?(2)若缓慢将重物A提升2m,拉力做的功是多少?(3)若实际所用拉力为400N,此时该滑轮的效率是多少?12.在我市书院南路道路改扩建工程中,推土机发挥了重要作用。如图12是某型号履带式推土机,其发动机的额定功率为150kW,质量为2.0×104kg,履带与地面的总接触面积为2.5m2(取g=10N/kg)。求:(1)推土机静止时对水平地

7、面的压强;(2)若推土机在平直场地上以额定功率作业,在其以1.5m/s的速度匀速前进10m的过程中,它受到的阻力及阻力所做的功?图1213.俯卧撑是一项常见的体育健身活动。如图13所示是小明同学做俯卧撑时的示意图。小明重600N,1min钟内做俯卧撑30个,每做一次肩膀升高50cm。小明身体可视为杠杆,O为支点,为重心,OA=1m,B到O点的距离OB=1.5m。求:(1)地面对手的支持力;(2)若每个手掌的面积为0.016m2,求双手对地面的压强;(3)1min钟内小明所做的功;(4)小明做功的功率?图

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